JPS61261761A - 乾式現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 庄幕↓ｐ−千１ｊ　Ｉｉｌや＞！Ｉｙ一本発明は電子写
真複写プロセス等で使用される乾式現像装置に関する。

従来Δ叉酊 既に、実用化されている乾式現像方法として、磁性トナ
ーのみからなる現像剤を用いる一成分現像方法がある。

しかし、この−成分現像方法は、ｌ・す−に関しては現
像時に導電性を、転写時には絶縁性をというｑいに相反
する条件を要求されるという点で困難な問題かあり、現
状では、複写プロセスにあまり負担がかからす、転写特
性が良好な高抵抗を有するトナーを使用し、種々の対策
を講じて現像特性の向上を図っている。　　　　　、。

この種の対策の一つとして、既に、本出願人によって、
内部に磁気ローラを有すると共に外周面一にでトナーと
磁性キャリアとの混合物からなる磁性現像剤を一方向に
搬送するための現像スリーブと、現像剤搬送方向の現像
領域−上流側に設けた穂高規制板と、この穂高規制板の
−上流側に現像スリーブの外周而に対向する様に設けた
前規制板と、穂高規制板と前規制板との間に現像スリー
ブの外周面に向かって開口する様に形成した空室と、前
規制板の上流側に設、置したトナー補給部とを備えた乾
式現像装置が提案されている（特廓昭５８−１８３６３
３’号参照）。

この乾式現像装置においては、現像スリ−ブの回転又は
／及び磁気［１−ラの回転に括づいて、現像スリーブの
外周而］−で予め供給されている磁性キャリアにトナー
を補給して磁性現像剤を調製して一方向に循環搬送し、
現像領域にて回転する感。

光体ドラムの表面に担持される静電潜像を現像４−る。

現像後ｌ・す−濃度の低下１．た磁性現像剤はトナー補
給部にてトナー補給槽内に収容されているトナーを補給
され、１（び空室内に戻される。

この乾式現像装置を用いれば、本来−・成分現像系のト
ナーによる現像であって°も、磁性キャリアの混入によ
ってトナーの摩擦帯電の確実化、透磁率の向−１，によ
る搬送力増大や、これに起因するトナー凝集の防止、現
像領域での実質電界、電界強度の増大等が図られ、現像
特性の大中な向上を期待できる。特に、前記空室の存（
Ｉ：によって現像領域へ搬送されろ磁性現像剤がいった
ん空室内に滞溜して混合攪拌されることにより、ｌ・す
−か十分に帯電かつ混合されろこととなる。。

発明か１火すよ−かよ−１−４間穫へ ところで、以−１−の乾式現像装置を用いて本発明者等
が種々の実験を行った結果、現像装置の小型化に伴い前
記空室内へのトナーの過剰供給が生じろ場合があり、こ
れに起因して画像の濃度むら、穂高規制板の周辺でのト
ナー粉煙の発生、あるいはスリーブ回転方式の場合には
現像スリーブの駆動トルクの−１−界といった問題点か
確認された。そして、空室の容積の／ｌ”ｔさな小型の
現像装置程トナーの過剰供給の悪影響を受（Ｊやすく、
この種の問題点か顕昔に現われる。

前述のトナーの過剰供給は、空室内の現像剤の減少を防
止するたぬ、前規制板と現像スリーブとのギャップを穂
高規制ギャップよりも僅かに大きくする必要があること
から生じると考えられる。

間頑滉剣解−１−４力予９千μ そこで、本発明に係る乾式現像装置は、前記空室内への
トナーの供給をスリットを通じて行なう様にすると共に
、前記空室内に、現像剤の一部を前記スリットから供給
されるトナーに衝突さ什る様にガイドする仕切り板を設
置した。

顛 即ち、前記スリットから供給されたトナーは空室の入口
側、即ち空室内の現像剤搬送方向」二流側で現像剤に混
入され、この現像剤の一部は前記仕切り板にて搬送を阻
止されて空室内を逆流し、スリフトから供給されるトナ
ーに衝突１２、トナーの供給を抑制オろ。この抑制作用
にてトナ＝の過剰供給が防止され、結果的に空室内の現
像剤…（トナー濃度）か一定に保たれることとなる。

火癩例 ［第１実施例、第１図参照］ 第１図は本発明に係る乾式現像装置の第１実施例を示し
、基本的には、導電性非磁性材から円筒状に形成した現
像スリーブ（１）内に、外周部にＳ。

Ｎ極を順次着磁し１−磁気ローラ（２）を同軸に収納し
、この現像スリーブ（１）をケーシング（１０）の開口
部に感光体ドラム（２０）の表面と近接する様に設置し
たもので、磁性現像剤は磁気ローラ（２）の矢印（ａ）
方向の回転又は／及び現像スリーブ（＋）の矢印（ｈ）
方向の回転に基づいて、現像スリーブ（’Ｉ）の外周面
」−を矢印（ｂ）方向に搬送される。

穂高規制板（３）はケーシングブロック（１１）に取付
（Ｊたもので、現像剤搬送方向の現像領域（Ａ）の上流
側に設置されている。また、ケーシング（１０）は第１
仕切り板（４）と第２仕切り板（５）とによって現像部
とトナー収容部（１２）とに仕切られている。第２仕切
り板（５）はケーシング（１０）の底部に取イ・ｊｉｌ
らイ１、先端部は現像スリーブ（１）の外周面に返接し
ている３、第１仕切り板（４）は）１−ノングー１’ｕ
ツク（１１）の天外部にＩＴ’Ｊイ・ｊｐＩらＡ］、下
端部（」第２仕切り板（５）のＬ端部とオーバラップし
、トナー１（給田スリン１−（６）が形成されている。

このスリン１−（６）ｔｊ曲記磁気〔Ｊ−ラ（２）の磁
界の及ぶ領域内に現像スリーブ（１）の軸方向に延在し
ている。

さらに、穂高規制板（３）と第１仕切り仮（４）との間
に（」予めスタータどして磁性キャリアあろい（」磁性
ギャリ）′と１・廿−とめ混合物が装置１さイ１ろ空室
（７）か現像スリ　ブ（１）の外周面に向−）てのみ開
［１４−ろ様に杉成さイ］ている。そ１．て、この空室
（７）ｔｊノｒ−ノンクブ［１ツク（１１）に取（＝１
’　＋　ｊだ中間１１１）戸）板（８）にて現像剤搬送
方向に二りの室（７ａ）、　（７ｂ）に（Ｉ切られ、前
室（７ａ）ｆｊスリット（６）から中間（１″ｌ、ＩＪ
ｆ＋仮（８）まで現像剤か略１−１方に搬送さＡ１てい
く部分に対応して設置されている。

また、後室（７ｂ）は中間仕切り板（８）から穂高規制
板（３）まで現像剤が略水平方向に搬送されていく部分
に対応して設置されている。この後室（７ｂ）の−１９
部両隅部（」円弧状に形成されている。こイ］は後室（
７ｂ）内で現象剤の混合攪拌を円滑に行わｌろためであ
る。

−・方、ｌ−サー収容部（１２）の底部に設置さＡｌｋ
ｌ−づ−（１１、給羽根（１３）は矢印（ｄ）方向に一
定速度で回転駆動可能であり、この回転にてトナーを前
記スリット（６）側に搬送上る。

次に、以！−の構成からなる乾式現像装置の作動につい
て説明ケろ、３ まず、最初に空室（７）内に磁性キャリアｒａｔ体ある
い（」磁性キャリアとトナーとの混合物からム′ろスタ
ータが装置ｉさイ］、本装置が予ｆｆｆｉｉ作動された
後に、トリー収容部（Ｉ２）内に磁性トナーが装填され
ろ。詳しくｆＪ、スタータの装填（ｊサ−ヒスマンによ
−）でなさ相、ケーシング（１０）の開［１部から現像
スリーブ（１）の外周面に軸方向には（Ｊ均等に載置し
、現像スリーブ（１）を手で矢印（ｌ））方向に回転さ
且ろことにより行われろ。スタータ（」現像スリーブ（
１）Ｑ゛）回転に従−・て矢印（ｈ）方向に搬送さイ１
、空室（７）内に充填されろ。続いて、磁気［ｌう（２
）を手で矢印（ａ）方向に数回〜ｉ数回回転さＵろ。磁
気［）−ラ（２）の回転によって空室（７）内で現像ｌ
￥１］の脈動か生（−２、現像剤が軸方向に均一化さイ
１ろ。

主た、スタータを空のトナー収容部（１２）に投入し、
現象スリーブ（１）、ｌｉ？に気ローラ（２）を回転さ
せる方法によ一〕てし良い。即ち、スタータをトジ　収
容部（１２）の底部に輔ｈ°向に（Ｊば均等に投入（２
、数秒間現像スリーブ（１）と磁気［ｌ　ラ（２）とを
回転さ且る。このとき、トナー収容部（Ｉ２）の底部に
投入さＡ］たスタータは、磁気ローラ（２）の矢印（ａ
）方向の回転により第２仕切り板（５）の第１図中右側
面を転がる様に−１−昇し、スリブ１−（６）から空室
（７）内に入り、現像スリ　ブ（＋）の外周面に付着し
、空室（７）内に充填されろ。

磁性ｌ・す−は以北の作業が終７１刀二後、トナー収容
部（１２）内に充填され、トナー供給羽根（１３）の矢
印（ｒｌ）方向＼の回転にてスリンｈ（６）側に搬送さ
れ、かつ磁気〔Ｊ　ラ（２）の矢印（ａ）方向の回転に
括づく脈動作用で第２（１：切り板（５）の第１図中右
側面に沿って上貸し、スリＪｌ□（６）を通してｒＩｉ
ｒ室（７ａ）内に供給されろ。この様に供給さイまた磁
性トナーは現像スリーブ（＋）の外周面上の現像剤に混
入１７、磁気〔ｌ−ラ（２）の矢印（ａ）方向＼の回転
及び現像スリーブ（＋）の矢印（ｌ］）方向への回転に
基づいて現像スリーブ（１）の外周面上を矢印（１））
方向に搬送さイ１、空室（７）特に後室（７ｈ）内で磁
性キャリアと混合攪拌され、摩擦帯電されろ。

そ１．て、この混合１■拌の結果、磁性現像剤の各成分
であるトナーの磁性キャリアと（」、ごの時点で絶えず
一定の混合比で一体化さイ１、現像領域（Ａ）において
は磁性現像剤からなる磁気刷子が確実に形成されろ。こ
こで形成さＡ］ろ磁気刷ｒ用穂高視制板（３）にて穂切
りさイ１ており、感光体トラム’（２０）の表面を摺擦
し７、その表面上の静電潜像を現像（、て顕像化する。

現像に供された後、現像スリーブ（１）の外周１１ｉ１
に残留する磁Ｐ１現像剤（」百度空室（７）へと至り、
スリット（６）から供給される新たなトナーと混合攪拌
された後、再度現像に供される。

以」−の作動において、前室（７ａ）内の現像剤の一部
［他の現像剤はギャップ（ｄ３）から後室（７ｂ）に搬
送される］は、中間仕切り板（８）にて搬送を阻止され
前室（７ａ）内を第１仕切り板（４）に沿って逆流し、
循環することとなる。この逆流する現像剤がスリット（
６）から供給されろトナーに衝突し、トナーの供給がい
わば抑制されることとなる。トナーの供給は、後室（７
ｈ）内の現像剤が減少することを防止するため、若干過
剰気味となる様に、穂高規制ギャップ（ｄ２）、中間仕
切り板ギャップ（ｄ３）、スリット幅（ｂ）等を設定す
ることにより調整されている。特に、中間仕切り板ギャ
ップ（ｄ３）は穂高規制ギャップ（ｄ２）よりも大きく
設定されている。しかし、前室（７ａ）内での現像剤の
逆流によってトナーの供給が抑制されることにより、ト
ナーの過剰供給が効果的に防止されると共に、後室（７
ｂ）内の現像剤量も一定となる。後室（７ｂ）内での現
像剤量が一定であることは、後室（７ｂ）内での現像剤
の混合攪拌が十分に行われ、トリーの帯電不良が防止さ
れると共に、ｉ・す−濃度も一定に維持され、現像領域
（Ａ）において磁気り（１子を形成する磁性現像剤のト
ナー濃度も一定であることを意味する。即ち、本実施例
ではトナーは過剰供給が排除されて、現像で消費された
量のみがスリット（６）を通じて空室（７）内に供給さ
れ、特に後室（７ｂ）内の現像剤量（トナー量、トナー
濃度）は略一定であり、体積制御に基づく自動トナー濃
度制御が達成されることとなる。また、空室（７）内の
現像剤のかさ密度が」―昇することもないので、かさ密
度に起因する空室（７）の内圧が」二昇することはなく
、現像スリーブ（１）の駆動トルクの上昇もない。

なお、現像バイアスとしては、通常の手法に基づいて直
流電圧を現像スリーブ（１）に印加するが、これに交流
電圧を重畳させても良く、また、現像スリーブ（＋）を
接地する様にしても良い。さらに、現像スリーブ（１）
による現像剤の搬送力を上昇さ仕るたぬには、現像スリ
ーブ（１）の外周面をブラスト処理等により微小凹凸を
形成すれば良い。

ここで、本装置が組込まれた複写機を用いて本発明者等
が行った実験データを示す。実験はトナーや磁性キャリ
アの種類や混合比を変えて、あるいは現像ギャップ、穂
高規制ギャップ、中間仕切り板ギャップ等の現像条件を
変えて行われ、それぞれ良好な結果を得た。以下に示す
データはその一例である。

磁性キャリア： 平均粒径３０μｍ、抵抗値１０１０Ωｃｍの球形フェラ
イトキャリア トナー： 平均粒径１２μｍ、抵抗値１０Ｉ４Ωｃｍ、３０ｗｔ％
の磁性微粉末を含む絶縁性磁性トナー（摩擦帯電極性は
キャリアは正、トナーは負である。）スタータ： 予め空室（７）内に装填される現像剤であり、前記キャ
リア６６．６ｗｔ％と前記トナー３３．３ｗｔ％とを混
合攪拌したもので、装填量は２７ｇである。

現像条件。

現像スリーブ（１）　：直径２０．Ｏｍｍ表面荒さ　６
７１ｍ以下 回転数　１０　Ｏｒｐｍ 磁気ローラ（２）　　：極数　　６ 磁束密度７５０ガウス 回転数　９０　Ｏｒｐｍ 現像ギャップ（ｄ、）　　：　０．４５ｍｍ穂高規制板
（３）　　・ 材質　　　非磁性ステンレス板 ギャップ（ｄ、）　　　０．３０ｍｍ 中間仕切り板（８）　： 材質　　　非磁性ステンレス板 ギャップ（ｄ３）　　　０．８０ｍｍ 第１仕切り板（４）　； 材質　　　非磁性ステンレス板 板厚　　　　　　０．８ｍｍ 第２仕切り板（５）　： 材質　　　非磁性ステンレス板 板厚　　　　　　０　、８　ｍｍ ギヤノブ（ａ）　　　　］、５ｍｍ スリソ）スリ（ｈ）　　　１．５ｍｍ スリット高さくＣ）８．０ｍｍ 感光（４暑・ラム（２０） 直径　　　　　　４０ｍｍ 周速　　　　　　８５ｍｍ／Ｓ［ＩＣ 静電ｌ替像最高電位　＋５００Ｖ 現像バイアス 直流　　　　　　→２００Ｖ 交流　　　　　　　６００１１ｚ （３５０Ｖｒｍｓ） ）・す−１ｊ（給羽相（１３） 回転数　　　　　６Ｏｒｐｍ 以Ｉ−の条件の下で、黒色面積６％の原稿を多数枚複写
ｊ刀こが、画像謡度の上柄１や濃度むらの発生は見らイ
１ず、トナーの帯電ら十分で、穂高規制板（３）の周辺
にお（（ろトナー粉煙の発生も見られなかった。そして
、複写開始時においてｌ　、　Ｏｋｇ−ｃｍであった現
像スリーブ（１）の駆動Ｉ・ルクは、数市枚の複写後に
１２〜１　、３　ｋｇ−ｃｍにまで−１−昇したが、以
後安定し、１万枚までのこの駆動トルクを維持した。

し第２実施例、第２図参照］ 第２図は第２実施例を示し、穂高規制板（３°）と中間
仕１；ｌ］り板（８゛）どはケーンングブロソク（１１
）に一体に形成され、トナー供給田スリッ）−（６）は
第１　ｔｌ切り板（４）の＋ｒ端折り曲げ部と第２仕切
り板（５）とで形成されている。また、ケーシング（１
０）の下端であって現像領域（Ａ）の下方には、磁性を
有する現像剤こぼれ防１１−板（１４）、　（１５）か
設置され−（おり、現像領域（Ａ）からこぼれ落ちたト
ナーを磁気的に吸着する様になっている。

なお、他の構成は第１図に示した前記第１実施例と同様
であり、同一部月には第１図と同一符号を（＝ｔ　Ｌ、
その説明は省略する。

次に、この第２実施例での実験データの一例を示す。

磁性キャリア 平均粒径３５７ｔｍ、抵抗１．５ＸＩＯ”Ωｃｍの球形
フェライトキャリア ）・す− 平均粒径１２μｍ１抵抗値１０１４Ωｃｍの絶縁性磁性
トナー（摩擦帯電極性はキャリアは正、Ｉ・ナーは負で
ある。） スタータ 前記キャリア６［’ｉ、ｆ１ｗｔ％と前記トナー３３３
ｗｔ％を混合攪拌し八〇ので、装填任ｔは６４ｇである
。

現像条件 現像スリーブ・　直径２４．５ｍｍ 回転数７９　ｒｐｒｎ 磁気ローラ　　　極数　　８ 磁束密度７５０カウス 回転数　９０　Ｏｒｐｍ 現像ギヤ’ｙプ（（＋１）　　　　　：　　０．４５ｍ
ｍ穂高規制ギャップ（ｄ２）　　　：　　０．３５ｍｍ
中間仕切り板ギャップ（ｄａ）：　　０．８５ｍｍ第２
（１切り板ギャップ（ａ）　：　　Ｉ　、５　　ｍｍス
リット幅（ｂ）　　　　　　・　１．５．ｍｍスリット
高さくｃ）　　　　　　：　　８．５　　ｎｕｎ感光体
ドラム 直径　　　　　　　　６０ｍｍ 周速　　　　　　　１１２　ｍｍ／　ｓθＣ静電潜像最
高電位　　＋−５００Ｖ 現像バイアス。

直流　　　　　　　２００Ｖ 交流　　　　　　　６（］０［ｆｚ （３５０Ｖ　ｒｍｓ） Ｉ・ナー供給羽根　　　回転数　　６Ｏｒｐｍ以上の条
件の下での複写実験によれば、空室（７）内へのトナー
の過剰供給は見られず、前記第１実施例での複写実験と
同様に良好な結果が得られた。

［他の実施例］ なお、本発明に係る乾式現像装置は、磁性トナーのみな
らず、非磁性トナーと磁性キャリアとを使用して静電潜
像を現像づ−る際にも使用可能である。この場合、トナ
ーは非磁性であるために、磁気ローラ（２）の回転に基
づくトナーの自転作用によろｌ・す−の供給はル１待で
きず、常にトナーの（ｊ（給田スリット（６）に対１．
て圧力を付与する手段が別途必要となる。この様なトナ
ー供給手段を設けろことにより、消費滑に見合っノごｌ
・す−が空室（７）に供給され、トナー濃度が一定に保
たれろ。

泊明ｑ勃薇 以−１−の説明で明らかな様に、本発明によれば、現像
剤搬送方向の現像領域上流側に位置する現像ス１ループ
の外周面に向って開「コシ、かつ現像剤搬送方向上流に
トナー供給用スリットを価えた空室内に、現像剤の一部
を前記スリットから供給されるトナーに衝突させる様に
ガイドする仕切り板を設置したため、前記衝突によるト
ナー供給の抑制作用にて空室内のトナーの過剰供給を防
止でき、その結果、画像の濃度上昇、濃度むら、トナー
粉煙の発生が防１１−され、スリーブ回転方式の場合に
は現像スリーブの駆動トルクの余分な」二昇を招来する
ことがない。そして、本発明は前記空室の容積が小さく
、トナーの過剰供給の悪影響を受けやすい小型の現像装
置に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図（」
本発明の第２実施例を示す断面図である。 （１）現像スリーブ、（２）磁気〔）−ラ、（３）。 （３°）穂高規制板、（６）・・・ｌ・す−供給用スリ
ン１−１（７）空室、（７ａ）前室、（７ｂ）後室、（
８）、　（８″）・中間仕切り板、（１３）−＋−す一
供給羽根、（２０）感光体ｌ・ラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像スリーブの外周面上に磁気吸着されている磁性
   キャリアに対して、トナー補給槽内に収容されているト
   ナーを供給することにより、前記現像スリーブの外周面
   上において磁性キャリアとトナーとの混合物からなる磁
   性現像剤を調製し、この磁性現像剤を用いて静電潜像を
   現像する形態の乾式現像装置であって、 内部に磁気ローラを有すると共に外周面上で前記磁性現
   像剤を一方向に搬送するための現像スリーブと、 現像剤搬送方向の現像領域上流側に位置する現像スリー
   ブの外周面に向って開口し、予め磁性キャリアあるいは
   磁性キャリアとトナーとの混合物が装填される空室と、 前記磁気ローラの磁界の及ぶ領域内に前記現像スリーブ
   の軸方向に延在し、前記空室の現像剤搬送方向上流側で
   トナー補給槽とを導通するトナー供給用スリットと、 トナー補給槽内に収容されているトナーを前記トナー供
   給用スリットを通過させて前記空室内に供給するトナー
   供給手段と、 前記空室内に設置され、現像剤の一部を前記トナー供給
   用スリットから供給されるトナーに衝突させる様にガイ
   ドする仕切り板と、 を備えたことを特徴とする乾式現像装置。